CN105443246B - 一种发动机进气道防冰系统 - Google Patents

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    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/057—Control or regulation

Abstract

本发明公开了一种发动机进气道防冰系统，涉及发动机防冰技术领域。所述发动机进气道防冰系统包含引气导管、温度传感器、控制装置、压力传感器、分配管、防冰导管和防冰活门。防冰活门的进气端与引气导管连接，排气端与防冰导管的一端连接，防冰导管的另一端与分配管连接；温度传感器用于检测防冰活门进气端的气体温度；压力传感器用于检测防冰活门排气端的气体压力；控制装置用于接收温度传感器与压力传感器的信号，控制防冰活门的开度。本发明的有益效果：本发明的控制装置根据温度传感器与压力传感器反馈的信号控制防冰活门的开度，实现了引气流量的控制，在满足防冰条件的前提下，减少了多于引气的浪费，节约了发动机能源。

Description

一种发动机进气道防冰系统
技术领域
本发明涉及发动机防冰技术领域，具体涉及一种发动机进气道防冰系统。
背景技术
目前运输类的发动机进气道大多采用热气防冰系统，其基本原理是根据发动机结冰探测系统给出的结冰告警信息，由飞行员手动或者飞机自动打开进气道防冰系统，并以一个相对稳定的热空气流量加热进气道前缘，保持前缘温度高于干态防冰温度以达到防冰的目的。
传统的进气道热气防冰系统通常采用前缘完全不结冰的干态防冰，设置上很少对温度和压力或者流量进行监控，所以需要引气流量很大，且引气流量不可调节，若按照飞机在整个飞行包线内最严酷状态所需的引气供给，则在运行热气防冰系统时，会导致部分结冰条件下实际防冰所用引气流量远大于需求防冰引气流量，浪费引气，增大能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机进气道防冰系统，以解决或至少减轻背景技术中的所存在的至少一处的问题。
本发明的技术方案是：提供一种发动机进气道防冰系统包含引气导管、温度传感器、控制装置、压力传感器、分配管、防冰导管和防冰活门，其中，
所述防冰活门的进气端与引气导管连接，排气端与防冰导管的一端连接，防冰导管的另一端与分配管连接；
所述温度传感器安装在防冰活门的进气端的发动机引气导管上，温度传感器设置有双通道，用于检测防冰活门进气端的气体温度；
所述压力传感器安装在防冰活门排气端的防冰导管上，且并联设置有两个压力传感器，用于检测防冰活门排气端的气体压力；
所述控制装置具有双通道，其中一个设置为主通道，另一个作为备用通道，主通道和备用通道是2个独立的控制通道，用于接收温度传感器与压力传感器的信号，并控制防冰活门的开度；
来自发动机的高温高压气体由引气导管依次经过防冰活门和防冰导管进入分配管，经分配管输送至发动机进气道的前缘。
优选地，所述防冰活门为数字式防冰活门，防冰活门接收控制装置的指令，根据防冰系统的控制算法控制空气压力和温度。
本发明的有益效果：本发明通过温度传感器检测引气的温度，通过压力传感器检测引气的压力，控制装置根据温度传感器与压力传感器反馈的信号控制防冰活门的开度，实现了引气流量的控制，在满足防冰条件的前提下，减少了多于引气的浪费，节约了发动机能源。
附图说明
图1是本发明的发动机进气道防冰系统的一实施例示意图。
其中，1-引气导管，2-温度传感器，3-控制装置，4-压力传感器，5-压力传感器，6-分配管，7-防冰导管，8-防冰活门。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，一种发动机进气道防冰系统包含引气导管1、温度传感器2、控制装置3、压力传感器4、压力传感器5、分配管6、防冰导管7和防冰活门8，其中，防冰活门8的进气端与引气导管1连接，排气端与防冰导管7的一端连接，防冰导管7的另一端与分配管6连接；温度传感器2用于检测防冰活门8进气端的气体温度；压力传感器4与压力传感器5并联设置用于检测防冰活门8排气端的气体压力；控制装置3用于接收温度传感器2与压力传感器4的信号，并控制防冰活门8的开度；来自引气导管1的气体依次经过防冰活门8和防冰导管7进入分配管6，经分配管6输送至发动机进气道。
在本实施例中，引气导管1的气体为来自发动机的高温高压气体。
可以理解的是，引气导管1的气体还可以从其它设备获取气源。例如，在一个备选实施例中，引气导管1获取的气源为机上换热系统排出的热气；其优点在于，提高了资源利用率；在另一个备选实施例中，引气导管1专门设置有鼓风机，鼓风机提供的气体经过加热后输送给引气导管1，其优点在于，防冰系统拥有独立的气源，维修简单。
在本实施例中，来自发动机的高温高压气体通过分配管6喷射到发动机进气道的前缘。分配管6上对应发动机进气道前缘设置有多个通气孔，由于分配管6内的气体存在一定的压力，分配管6上的通气孔截面较小，气体排出时成喷射状态，其优点在于，气体喷射到发动机进气道前缘，会对预结冰区域形成一定的冲击，防冰效果好。
在本实施例中，防冰活门8为数字式防冰活门。控制装置3在接收到温度传感器2与压力传感器4的反馈信号后向防冰活门8发出指令，防冰活门8接收控制装置3的指令，根据防冰系统的控制算法控制空气压力和温度。
可以理解的是，在飞机的整个航线轨迹中，对于不同的结冰区域其结冰环境不同，防冰系统根据经过的不同结冰环境设置的对应控制空气压力和温度的控制算法也不同。对于结冰较为严重的航段，设置的空气压力和温度较高，对于结冰较轻的航段，设置的空气压力和温度较低，从而实现了针对不同结冰条件的个性化供气，相比现有技术中以结冰最为严重的航段设置空气压力和温度，本发明减少了多于引气的浪费，节约了发动机的能源。
在本实施例中，温度传感器2安装在防冰活门8的进气端的引气导管1上，温度传感器2设置有双通道，其中一个作为温度测量主通道，另一个作为备用通道，当主通道出现故障时，备用通道可以完成主通道的任务。
在本实施例中，温度传感器中的温度测量元件采用热电偶，其优点在于，热电偶测量温度范围较广，且抗冲击振动性好，更适合危险恶劣的环境。响应快，因为他们体积小，热容量低，热电偶对温度变化响应快，尤其在感应结合点裸露时，可在数百毫秒内对温度变化做出响应。由于热电偶不需要激励电源，因此不易自发热，使用比较安全。
在本实施例中，压力传感器4与压力传感器5安装在防冰活门8排气端的防冰导管7上，且两个压力传感器并联设置。压力传感器4与压力传感器5相对独立工作，并将检测信号传递给控制装置3，当控制装置3接收到的压力传感器4与压力传感器5的信号差值超过设定值时，说明其中一个压力传感器出现故障，两个压力传感器可以相互校核，提高了系统的检测准确度。在本实施例中，压力传感器4与压力传感器5为相同的两个传感器，所述压力传感器4与压力传感器5的信号差值是根据压力传感器的精度设定的。
在本实施例中，控制装置3具有双通道，其中一个设置为主通道，另一个作为备用通道，主通道和备用通道是2个独立的控制通道，当主通道出现故障后，备用通道可以替代主通道独立完成控制任务，提高了系统控制的可靠性。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种发动机进气道防冰系统，其特征在于：包含引气导管(1)、温度传感器(2)、控制装置(3)、压力传感器(4)、分配管(6)、防冰导管(7)和防冰活门(8)，其中，
所述防冰活门(8)的进气端与引气导管(1)连接，排气端与防冰导管(7)的一端连接，防冰导管(7)的另一端与分配管(6)连接；
所述温度传感器(2)安装在防冰活门(8)的进气端的发动机引气导管(1)上，温度传感器(2)设置有双通道，用于检测防冰活门(8)进气端的气体温度；
所述压力传感器(4)安装在防冰活门(8)排气端的防冰导管(7)上，且并联设置有两个压力传感器(4)，用于检测防冰活门(8)排气端的气体压力；
所述控制装置(3)具有双通道，其中一个设置为主通道，另一个作为备用通道，主通道和备用通道是2个独立的控制通道，用于接收温度传感器(2)与压力传感器(4)的信号，并控制防冰活门(8)的开度；
来自发动机的高温高压气体由引气导管(1)依次经过防冰活门(8)和防冰导管(7)进入分配管(6)，经分配管(6)输送至发动机进气道的前缘。
2.如权利要求1所述的发动机进气道防冰系统，其特征在于：所述防冰活门(8)为数字式防冰活门，防冰活门(8)接收控制装置(3)的指令，根据防冰系统的控制算法控制空气压力和温度。
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